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Astrofotografía, Google nos desvela sus secretos

El modo nocturno es uno de los aspectos mas complicados para una cámara y al mismo tiempo en la que mas esfuerzos vuelvan las compañías. Si ya en el Google Pixel 3 nos dejó unas grandes impresiones en este aspecto, el Google Pixel 4 nos sorprendió con un la “Astrofotografía“, un modo pensado para poder sacar fotografías incluso al cielo estrellado. Hoy la compañía ha decidido desvelar como funciona este nuevo método, como hace para lograr fotografías que hasta ahora estaban reservadas a cámaras profesionales.

Así funciona la Astrofotografía de Google

Este tipo de fotografías requieren de una serie de configuraciones especiales, comenzando por el tiempo de exposición. Google ha trabajado en lograr que de forma automática, sus cámaras usen la mejor configuración para lograr fotografíar el cielo. El resultado. a continuación lo tenéis en una fotografía tomada con este modo y sin haberse retocado.

¿Pero como lo logra?, pues para comenzar el modo astrofotografía permite exposiciones de hasta 4 minutos en el Google Pixel 4 y de hasta 1 minuto en los Pixel 3 y 3a. Esto significa que para tomar una buena imagen debemos estabilizar el dispositivo, algo para lo que necesitaremos un tripode si queremos sacar la mejor captura.

Estos tiempos de exposición tan prolongados tienen un problema, la imagen se suele haber desplazado, incluso las estrellas. Google aquí recurre a dividir la captura de imágenes en una serie de cuadros con tiempos de exposición cortos. En sus pruebas comprobaron que el tiempo de exposición por cuadro no debe exceder los 16 segundos para lograr que las estrellas se vean como puntos definidos. Para no eternizar las tomas, cada fotografía toma un máximo de 15 fotogramas, lo que hace que si cada uno toma 16 segundos, una fotografía puede tomar un máximo de 240 segundos, es decir cuatro minutos.

El problema de los “pixeles calientes”

Otro de los problemas con los que se debe lidiar al usar exposiciones prolongadas son los llamados Pixeles Calientes. Estos se producen como consecuencia de la corriente de oscuridad, una corriente eléctrica que fluye a través de los propios sensores y que puede causar que los pixeles muestren un punto de luz, aunque estos no hayan recibido ningún fotón. El resultado lo podemos ver a continuación.

El modo astrofotografía lo que hace es que compara los valores de los píxeles vecinos dentro del mismo cuadro y en la secuencia de cuadros grabados para detectar valores atípicos. Una vez localizados los sustituye para así eliminarlos. Esto hace que la imagen pierda algo de calidad, pero a niveles inapreciables.

Componiendo la escena

Otro de los problemas con los que se tubo que pelear fue el como se ve la fotografía en la pantalla del smartphone. Es decir, lo que vemos nosotros no es lo que vemos en la pantalla, ya que esta ante condiciones de oscuridad no muestra la imagen con fidelidad y normalmente lo hace con ruido. En este caso y para ayudarnos a componer la imagen que queramos tomar, el modo astrofotografía lo que hace es que nos muestra uno de los cuadros que va tomando de forma automática, esos de los que ya os hemos hablado antes y que al capturar la imagen durante 16 segundos logran mostrar una imagen mas detallada, con hasta 250 veces mas luz que una escena normal y así se ve más cercana a los que podemos ver con nuestros ojos.

Afinando el enfoque

Normalmente el enfoque automático de una fotografía se realiza analizado lo lejos y cerca que están lo que pretendamos fotografíar. Sin embargo en este caso no es posible, ya que los valores recogidos no lo permiten. Google lo que hace es que, una vez presionado el obturador, el sistema toma dos cuadros de enfoque automático con tiempos de exposición de hasta un segundo, suficiente para detectar detalles de la imagen incluso con poca luz. Estos no se van a usar para la imagen final, si no que solo se usarán para el enfoque. Aún así, si este sistema de “enfoque automático posterior al obturador ” no funciona, el sistema enfoca hacia el infinito.

Un cielo “realmente nocturno”

Si solo aplicamos lo anterior, los resultados pueden ser una imagen final demasiada luminosa, hasta el punto de que parezca mas una foto tomada de día y pierda la sensación de fotografía nocturna.

Para contrarrestar esto Google usa una red neuronal convolucional en el dispositivo, el cual se han entrenado con más de 100,000 imágenes etiquetadas manualmente trazando los contornos de las regiones del cielo, identifica cada píxel en una fotografía como “cielo” o “no cielo”. Con ello el sistema detecta que zonas es cielo y las oscucere para evitar el efecto de exceso de luminosidad.

Así se ven los resultados finales

Si unimos lo anterior, con un buen estabilizador y una poco de paciencia, los resultados lucen tan espectaculares como las muestras que nos ofrecen Google.

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Sobre El Autor
Pedro A.
Pedro A.
Editor Jefe, enamorado de mi familia y de la tecnología en cualquiera de sus formas, aficionado a la Sci-Fy y a mirar al cielo nocturno. Tratando de vivir la vida sin remordimientos.